Anlagenkonzepte

Daniel Schilling,

Nachhaltig fertigen per Digitalem Zwilling

Über die Bedeutung einer integrierten Produktentwicklung auf valider Datenbasis für die Nachhaltigkeit sprach Daniel Schilling mit Geschäftsführer Dr. Erich Bürgel und Head of Portfolio Development Dr.-Ing. Bernd Brinkmeier von Siemens Digital Industries Software. Der Digitale Zwilling macht vieles möglich – wenn die Grundlagen stimmen.

Erich Bürgel, Geschäftsführer von Siemens Digital Industries Software gab zusammen mit Head of Portfolio Development Bernd Brinkmeier Auskunft über Produktionskonzepte für die Zukunft © Siemens

Herr Bürgel, Herr Brinkmeier, wird die Fabrik der Zukunft nachhaltig?
Bürgel: Kurze Antwort: Das wird sie unbedingt.

Wie wollen Sie das erreichen? Konkret, was kann Siemens Digital Industries Software dafür leisten?
Bürgel: Unser Ziel ist es, die Daten, die in jedem Unternehmen an den verschiedensten Orten in getrennten „Datensilos“ liegen, sinnvoll zusammenzuführen und für eine intelligente Auswertung zugänglich zu machen. Valide Daten sind der elementare Ausgangspunkt für eine Analyse. Das ist unser genuiner Beitrag.

Brinkmeier: Testdaten, Simulationsdaten, Kundendaten, Modelle liegen häufig noch in getrennten Datenbanken vor. Wir schaffen über den Digitalen Zwilling eine gemeinsame Semantik und ermöglichen so einen System Mockup von Anlage und Produkten. Die zusammengeführten Daten erlauben, Produkt und Produktion sehr frühzeitig zu optimieren und über den gesamten Lebenszyklus zu simulieren.

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Und der Nutzen für die Nachhaltigkeit?
Brinkmeier: Machen wir es doch einmal konkreter: Bei einem Projekt, das von unserem Geschäftsbereich bearbeitet wurde, sollte der Einsatz von AGVs optimiert werden. Wir konnten auf Grundlage der zusammengeführten Daten einen Digitalen Zwilling erstellen und diesen dann für sehr komplexe Simulationen verschiedener Szenarien nutzen. Das Ergebnis war ein deutlich nachhaltigerer Einsatz der Fahrzeuge, der sich natürlich betriebswirtschaftlich ausdrückte, aber über geringeren Energieverbrauch und reduzierten Verschleiß, also längeren Standzeiten, auch den „Fußabdruck“ der Anlage deutlich reduzierte. 

Dr.-Ing. Bernd Brinkmeier, Head of Portfolio Development Product & Manufacturing Engineering. © Siemns

Entscheidend ist also der Digitale Zwilling?
Bürgel: In dem Begriff steckt sehr viel drin. Es gibt in der produzierenden Industrie den Digitalen Zwilling des Produkts und den Digitalen Zwilling der Produktion. Beide beeinflussen sich gegenseitig und eine Änderung des einen zieht die Änderung des anderen nach sich. Das gilt es zu simulieren. Dann muss man aber auch sehen, dass sich hinter dem Digitalen Zwilling der Produktion wiederum mehrere Ebenen verbergen. Angefangen bei den Komponenten auf der untersten Ebene, über Produktionsmaschinen, Produktionszellen bis hin zur Produktionsanlage und alle mit ihrer Software. Gleiches gilt für das Produkt selbst, das mehrere Produktionsschritte durchlaufen muss. Unsere Aufgabe ist es, diese Komplexität zu beherrschen und dem Kunden damit ein Tool an die Hand zu geben, mit dem er schnell zu sinnvollen Entscheidungen kommt.

Brinkmeier: Ergänzend noch: Das Ergebnis der Simulation mit dem Digitalen Zwilling sind neben dem Layout für die Anlage auch die Parameter, mit denen diese Anlage virtuell in Betrieb genommen und dann betrieben wird.

Womit wir beim Betrieb der Anlage wären.
Bürgel: Im Betrieb tritt der Digitale Zwilling der Performance hinzu. Hinzutreten bedeutet, dass die anderen Digitalen Zwillinge durchaus noch benötigt werden. Produkte sollten über ihren gesamten Lebenszyklus kontinuierlich optimiert werden; gerade auch in Hinblick auf die Nachhaltigkeit.

Brinkmeier: Mit den Daten von der Performance der realen Produktion lassen sich die Simulationen von Produkt und Produktion noch einmal deutlich verbessern. Werden die Ergebnisse dann in die reale Produktion zurückgespielt, dann erreicht man eine automatisierte Automatisierung.

Wo wird die industrielle Fertigung im Jahr 2031 stehen?
Bürgel: Viele Trends lassen sich bereits jetzt deutlich erkennen. Aus unserer Sicht besonders interessant ist das Zusammenwachsen von OT und IT, also der digitalen Systeme auf dem Shopfloor mit den verschiedenen Ebenen der Unternehmenssoftware. Hier sind wir selbst sehr stark engagiert. Industrie 4.0 wird sich dabei auf den gesamten Wertstrom ausdehnen. Die Produktion selbst nimmt dabei den Charakter einer Dienstleistung an. Das Modell beinhaltet die Semantik und die Maschine ist dessen Übersetzung.

Brinkmeier: Von Seiten der Endverbraucher tritt außerdem der Wunsch nach einer Individualisierung von Produkten hinzu; was wiederum deutlich kleinere Losgrößen bedingt. Der Digitale Zwilling kann dabei helfen, eine solche Produktionsweise mit einem effizienten Ressourcenverbrauch möglich zu machen.

Was würden Sie Unternehmen raten?
'Bürgel: Der Einstieg in eine digitale Produktion ist nicht so teuer und aufwändig, wie es scheinen mag, und man kommt schnell zu messbaren Erfolgen.

Brinkmeier: Wichtig ist es, Systeme offen zu halten und auf Standards zu setzen, damit die Anlage zukunftssicher und skalierbar ist. Siemens Digital Industries Software, www.siemens.com/plm

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